随着能源需求的不断增长，开发高性能的电化学储能材料成为科学研究的热点。其中，二维导电金属有机框架（cMOFs）因其独特的结构和优异的电化学性能而备受关注。cMOFs通常由共轭有机配体和金属离子组成，具有广泛的π共轭和长程电子离域化，展现出良好的电导率和氧化还原活性，使其在超级电容器和电池等电化学储能领域具有广阔的应用前景。
在此，复旦大学赵东元、晁栋梁、上海大学卜凡兴等人提出了一种串联组装和蚀刻化学方法即通过双功能调节剂将垂直排列的介孔引入cMOF的微孔中。同步辐射光谱和形貌分析表明，精心设计的氨调节剂首先在cMOF低聚物的初始自组装过程中与Zn²⁺配位形成缺陷，随后通过原位蚀刻启动介孔cMOFs的形成。
原位光谱和理论模拟进一步揭示，该种独特的垂直介孔结构将微孔通道缩短了两个数量级，并缓解了微孔内固有的离子堆叠，从而实现了五倍更快的Na⁺传输和卓越的倍率性能（在250 C下为62 mAh g⁻¹），以及超过50,000次循环的钠存储寿命。
图1. 材料制备及结构表征
总之该工作揭示了一种串联组装和蚀刻化学方法并用于合成具有垂直排列介孔的高结晶度导电金属-有机框架（cMOF）。具体而言，这种简便的合成方法依赖于精心筛选的双功能调节剂，其在初始自组装阶段通过配位形成缺陷。随后的原位蚀刻在微孔cMOF中产生介孔，这一过程得到了同步辐射光谱和形貌分析的证实。最终得到的m-ZnHHTP展现出约240 m² g⁻¹的高比表面积和0.56 cm³ g⁻¹的大孔容积。
理论计算表明，这种独特的介孔结构将微孔通道缩短了两个数量级，并显著缓解了微孔内固有的离子堆叠现象，从而实现了五倍更快的Na⁺传输以及稳定的Na⁺嵌入和脱出。基于此，m-ZnHHTP展现出卓越的倍率性能（在250 C下为62 mAh g⁻¹）和超过50,000次循环的长寿命（在50 C下）。因此，该项工作可为探索用于先进能量存储应用的介孔cMOF开辟了新途径。
图2. 电池性能
Tandem Assembly and Etching Chemistry towards Mesoporous Conductive Metal‐Organic Frameworks for Sodium Storage over 50,000 Cycles, Angewandte Chemie International Edition 2025 DOI: 10.1002/anie.202500287